磁性可控MWNTs/SDS/Fe_3O_4纳米复合材料的制备及其对亚甲基蓝染料的吸附研究

通过变动Fe、C的摩尔比,利用非共价的方式,借助于表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)将Fe3O4磁性纳米粒子定量地修饰到多壁碳纳米管(MWNTs)的表面,制备出MWNTs/SDS/Fe3O4纳米复合材料。结果表明,随着Fe、C摩尔比中Fe的百分含量升高,磁性复合材料的饱和磁化强度相应增大,所以可以通过改变铁碳比来制备磁性可控的纳米磁性复合材料。另外,MWNTs/SDS/Fe3O4纳米复合材料的吸附实验表明,对亚甲基蓝染料溶液有较高的吸附效率,作为一种磁性材料,利用永磁体,可以轻易地将吸附完成后的纳米复合材料从染料溶液中分离出来,重新收集后循环利用。     

沉积法制备Fe_3O_4/P(AA-DVB)磁性复合微球

通过静电吸附与机械力共同作用的沉积法制备得到了Fe3O4/P(AA-DVB)磁性复合微球。分别采用无皂乳液聚合和共沉淀法制备得到单分散的P(AA-DVB)胶体粒子及Fe3O4纳米粒子,在静电吸附和机械力作用下,将Fe3O4纳米粒子附着并嵌入P(AA-DVB)胶体粒子表面及内部,制备得到Fe3O4/P(AA-DVB)磁性复合微球。该方法的优势在于最终磁性复合微球的粒径及粒径分布可以由前驱体P(AA-DVB)胶体粒子调控。磁性复合微球表面和内部Fe3O4纳米粒子的分布及磁含量可以由机械力作用时间进行调节。所制备的Fe3O4/P(AA-DVB)磁性复合微球平均粒径为542 nm,磁含量范围在11%~33%内可调。     

壳聚糖修饰磁性纳米粒子对BSA的吸附性能

采用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子,以（3-氯丙基）三甲氧基硅烷为偶联剂将壳聚糖共价键合到磁性Fe3O4纳米粒子的表面,通过红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及热重分析（TGA）对其进行了表征。主要研究了不同影响因素（吸附时间、pH值、牛血清白蛋白浓度）下壳聚糖修饰的磁性纳米粒子对牛血清白蛋白（BSA）的吸附性能。结果得到壳聚糖修饰的磁性Fe3O4纳米粒子粒径为20 nm左右,壳聚糖在磁性Fe3O4纳米粒子表面的接枝率为15.40%。研究表明：在不同条件下,与未修饰的磁性Fe3O4纳米粒子相比,经壳聚糖修饰的Fe3O4纳米粒子对BSA均表现出较强的吸附能力。     

Fe3O4/介孔碳复合体的合成及其处理罗丹明B废水的应用

以介孔SBA-15为硬模板,利用硝酸铁和蔗糖一步浸渍的方法,通过纳米刻蚀合成了Fe3O4与介孔碳纳米粒子复合体(Fe3O4/介孔碳复合体),对复合体进行吸附有机染料罗丹明B的磁性分离研究,实验表明,Fe3O4/介孔碳复合体有较好的吸附分离性能。     

磁性海藻酸钠凝胶球对持久性有机污染物甲基橙的吸附研究

本文提出了将海藻酸钠和纳米Fe3O4以物理共混的方法,制备一定粒度的磁性海藻酸钠凝胶球.以持久性有机污染物甲基橙(methyl orange,简写MO)为研究对象,考察了初始pH值、磁性凝胶球的加入量、MO初始浓度和吸附时间等因素对吸附效果的影响;同时对吸附过程进行等温式和动力学拟合,初步分析了吸附机理.结果表明:利用纳米Fe3O4比表面积大和表面原子配位不足的特点,制备的磁性凝胶球对MO的吸附率可达90％以上;磁性凝胶球对持久性污染物MO的吸附遵循Langmuir等温方程和准二级反应动力学,说明吸附过程为单分子层吸附和化学吸附作用为主.在外加磁场作用下,纳米Fe3O4粒子超顺磁性有助于吸附剂能快速有效地从液相分离.经4次重复使用后,磁性凝胶球对MO仍具有很好的吸附效果,可进行多次重复使用.     

水基稳定分散的靶向药物用纳米Fe_3O_4的制备

用于靶向抗癌药物微球的磁性Fe3O4颗粒必须具有合适的粒径,并且保证其不发生团聚。采用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性颗粒,XRD分析证实了产物的主要组成为立方晶系Fe3O4;粒度分析表明,产物平均粒径16.3 nm左右,粒径分布宽度约5.8 nm;采用高分辨透射电镜(HRTEM)观察产物形貌,证明纳米Fe3O4胶体溶液中磁性粒子呈球形分布,且未发生明显的团聚现象;测得Fe3O4胶体溶液ζ电位为+39.9 mV,颗粒吸附溶液中的C l-离子形成了吸附双电层结构,较强的静电排斥力阻止纳米粒子团聚,因此,制得的纳米Fe3O4胶体溶液具有很强的分散稳定性。     

PET基磁性膜材料的制备与性能表征

用共沉淀法制备出具有磁性的Fe3O4纳米粒子水溶液。红外光谱和XRD表明,纳米粒子是Fe3O4且其粒径在15 nm左右。通过磁滞回线得到纳米粒子比饱和磁化强度σr=56.58 emu/g。对PET薄膜进行预处理和阴离子化后,在PET表面交替吸附聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)和纳米粒子水溶液,由于PDDA的存在,Fe3O4纳米粒子能均匀地被吸附在PET表面,形成PET基磁性膜材料,且吸附的强度较强。该材料的矫顽力为41.11 Oe,剩余磁化强度为0.66 emu,与Fe3O4纳米粒子一样,具有超顺磁性。     

聚乙烯亚胺功能化Fe3O4纳米粒子的制备

以油酸包覆的Fe3O4磁性纳米粒子为原料,3,4-二羟苯基丙酸(DHCA)为表面改性剂,四氢呋喃(THF)为溶剂制备出DHCA功能化的Fe3O4纳米粒子。将制备得到的功能化Fe3O4纳米粒子偶联聚乙烯亚胺(PEI),得到稳定分散的聚乙烯亚胺功能化Fe3O4磁性复合纳米粒子。利用FTIR、TEM、VSM、Zeta电位对磁性粒子组分、形貌、粒径、磁学性能和电位性能进行表征。该法简便,反应条件温和,所制备的PEI功能化Fe3O4纳米粒子具有良好的超顺磁性和分散性。     

L-半胱氨酸改性Fe_3O_4纳米粒子的水热合成及其应用

以L-半胱氨酸为表面改性剂与粒径调节剂,采用水热法制备具有良好分散稳定性的磁性Fe3O4纳米粒子。通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比磁饱和强度测定仪(VSM)等对产物进行表征,研究L-半胱氨酸对磁性Fe3O4纳米粒子的形貌、粒径分布、晶型结构、分散稳定性等的影响,理论推导了L-半胱氨酸改性后的Fe3O4纳米粒子(L-Fe3O4纳米粒子)的生成机制,将该材料作为载体吸附金种后探讨其在催化对硝基苯酚方面的应用。结果表明:沉降22h时,调节pH值为7.0制备的Fe3O4纳米粒子的沉降高度大约是L-Fe3O4纳米粒子的6.5倍;吸附金种后的L-Fe3O4纳米粒子催化效率大约是未改性Fe3O4纳米粒子的5倍。L-半胱氨酸有效的改善了Fe3O4纳米粒子与分散介质之间的相容性,保护并改善了纳米粒子的分散稳定性,在污水处理等方面有潜在的应用。     

羧甲基化壳聚糖修饰磁性硅粒子去除Cr(Ⅵ)离子

先通过硅酸钠水解在磁性Fe3O4纳米粒子表面包覆二氧化硅,制得磁性硅粒子(Fe3O4@SiO2);然后再通过碳二亚胺活化接枝法在Fe3O4@SiO2纳米粒子表面接枝高脱乙酰度羧甲基化壳聚糖(CMC),制备了一种新型磁性纳米吸附剂(Fe3O4@SiO2@CMC)。通过透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征,着重研究了其对水中Cr(Ⅵ)离子的吸附性能。结果表明:溶液的pH值能显著影响吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附效果,pH值为2时效果最佳。结合相应pH值下Cr(Ⅵ)的形态分布,探讨了这种新型材料对Cr(Ⅵ)的吸附机理。结果表明:其吸附机理及吸附容量与Cr(Ⅵ)的离子形式有关,吸附过程以离子交换与静电引力为主。吸附平衡数据分别采用了Langmuir和Freundlich方程进行拟合。结果表明,等温吸附数据更符合Langmuir模型,T=298 K、pH=2、V=5 mL时,吸附剂的饱和吸附容量qm=86.96 mg/g,吸附常数为0.0174 L/mg。     

Fe_3O_4@ZIF-8的制备及其在磁固相微萃取中的应用

制备了Fe3O4@ZIF-8磁纳米复合材料,以其作为吸附剂建立快速高效的磁固相微萃取方法。首先用水热法合成Fe3O4纳米球,然后进行羧基功能化,最后包覆ZIF-8外壳制备了Fe3O4@ZIF-8微球。以萘、蒽、咔唑、芴、联苯等多环芳烃为分析物建立HPLC-UV方法。以峰面积为响应信号,作为萃取条件优化实验的测量指标,考察微球用量、萃取时间、解吸溶剂种类、解吸溶剂用量、解吸时间等因素对萃取效果的影响,建立了快速高效的磁固相微萃取方法。用Fe3O4@ZIF-8磁纳米复合材料对环境水样中的痕量多环芳烃进行磁固相微萃取,实现了对环境水样中痕量多环芳烃的快速灵敏测定。     

纳米Fe3O4／石墨复合材料的制备及吸波性能研究

利用氧化石墨的强吸附性分别将两种铁盐吸附到氧化石墨层间,再通过热处理制备出纳米Fe3O4石墨复合材料,采用XRD和SEM对其晶体结构和微观形貌进行表征,并对其吸波性能进行了分析。研究结果表明,采用柠檬酸铁制备的纳米Fe3O4墨复合材料主要为介电损耗型微波吸收材料,而采用硝酸铁制备的纳米Fe3O4石墨复合材料在不同频段范围分别以介电损耗和磁损耗为主。两者相比,柠檬酸铁制备的纳米Fe3O4墨复合材料的微波吸收性能更能符合现代隐身技术所要求的薄、宽、轻、强的综合要求。     

纳米光催化剂TiO_2/Fe_3O_4的制备及表征

采用两步法制备磁性负载纳米光催化剂TiO2/Fe3O4。首先用液相共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4颗粒;然后用溶胶-凝胶法,以钛酸四正丁酯为先驱体,通过水解缩聚在Fe3O4纳米颗粒表面包覆TiO2层,得到易于磁分离回收的复合纳米光催化剂TiO2/Fe3O4,粒径大约为30 nm。利用TEM、XRD、FT-IR、VSM对Fe3O4和TiO2/Fe3O4的结构和性能进行了表征,结果表明,制备的Fe3O4为面心立方晶体(FCC)结构,具有超顺磁性;TiO2为锐钛矿相,包覆在Fe3O4的表面,形成了核-壳式结构的TiO2/Fe3O4复合光催化剂。     

苯乙烯丙烯酸正丁酯共聚物/Fe3O4复合材料的制备与表征

采用原位聚合法制备了苯乙烯丙烯酸正丁酯共聚物（PSb）/四氧化三铁（Fe3O4）纳米复合材料,并通过傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜、X射线衍射仪、综合物理特性测量系统对该复合材料的结构与性能进行了表征。结果表明：Fe3O4纳米粒子直径约9 nm,同时能较均匀地分散在PSb中且无明显团聚;该复合材料具有良好的超顺磁性;XRD图谱中Fe3O4特征峰随着复合材料中Fe3O4含量的增加而逐渐增强;同时Fe3O4纳米粒子的加入提高了PSb的热稳定性。     

磁性γ-Fe2O3/P（MMA-AM）纳米复合材料的反相微乳液法制备及表征

以FeSO4.7H2O的水溶液为分散相(水相),环己烷为连续相(油相),甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酰胺(AM)为单体,壬基酚聚氧乙烯醚-10(OP-10)为乳化剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂及引发剂,配制反相微乳液体体系。用热引发此体系的反应来制备γ-Fe2O3/P(MMA-AM)纳米磁性复合材料。用X射线衍射、红外光谱、热失重分析、透射电子显微镜对产物进行了表征。结果表明:单体MMA和AM发生了共聚,且γ-Fe2O3微粒分散于高分子聚合物中,则产物为γ-Fe2O3/P(MMA-AM)。制备该磁性复合材料球状微粒的最佳条件为:油水体积比为1∶3、亚铁离子浓度为0.4 mol/L、单体含量为7%(质量分数)。     

油相稳定分散Fe3O4纳米粒子的制备研究

分别采用热分解法及共沉淀油酸同步修饰法制备了2种可以在油相稳定分散的Fe3O4纳米粒子,并对热分解法制备Fe3O4纳米粒子的反应条件进行了优化,考察了热分解温度、熟化时间对颗粒粒径、形貌及磁性能的影响。通过TEM、VSM和FTIR等表征手段对2种方法制备的Fe3O4纳米粒子的油相分散稳定性、颗粒形貌及粒径、比饱和磁化强度及表面性质进行了比较。结果表明:热分解法制备的Fe3O4纳米粒子表现出更好的油相分散稳定性,共沉淀油酸同步修饰法制备的Fe3O4纳米粒子则表现出更好的磁响应性。     

潜在的T2类造影剂Fe3O4@BSA纳米粒子的合成及性能研究

制备了Fe_3O_4@BSA磁性纳米功能材料,包裹在Fe_3O_4纳米粒子表面的牛血清白蛋白(BSA)主要起到分散剂和稳定剂的作用。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜及热重分析对合成的Fe_3O_4@BSA纳米粒子进行了表征和分析。结果表明,制备的Fe_3O_4@BSA纳米粒子中BSA质量分数约为18.9%。体外成像结果表明,随着Fe_3O_4@BSA纳米粒子浓度的增加,T2成像信号增强,具有明显的阴性造影效果。于0.5 T外磁场下,测得Fe_3O_4@BSA纳米粒子的横向弛豫率(transverse relaxivity,r2)为148.18 L/(mmol·s)。结果表明,Fe_3O_4@BSA纳米粒子能够作为一种潜在的T2类磁共振成像造影剂。     

Functionalized magnetic-fluorescent hybrid nanoparticles for cell labelling

A facile method of synthesizing 60 nm magnetic-fluorescent core-shell bifunctional nanocomposites with the ability to label cells is presented. Hydrophobic trioctylphosphine oxide (TOPO)-capped CdSe@ZnS quantum dots (QDs) were assembled on polyethyleneimine (PEI)-coated Fe(3)O(4) nanoparticles (MNP). Polyethyleneimine was utilized for the realization of multifunction, including attaching 4 nm TOPO capped CdSe@ZnS quantum dots onto magnetite particles, altering the surface properties of quantum dots from hydrophobic to hydrophilic as well as preventing the formation of large aggregates. Results show that these water-soluble hybrid nanocomposites exhibit good colloidal stability and retain good magnetic and fluorescent properties. Because TOPO-capped QDs are assembled instead of their water-soluble equivalents, the nanocomposites are still highly luminescent with no shift in the PL peak position and present long-term fluorescence stability. Moreover, TAT peptide (GRKKRRQRRRPQ) functionalized hybrid nanoparticles were also studied due to their combined magnetic enrichment and optical detection for cell separation and rapid cell labelling. A cell viability assay revealed good biocompatibility of these hybrid nanoparticles. The potential application of the new magnetic-fluorescent nanocomposites in biological and medicine is demonstrated.     

Synergy of Magnetite Intercalated Bentonite for Enhanced Adsorption of Congo Red Dye

Recently, magnetic separation of adsorbent materials has attracted much attention for abatement of water pollutants. Due to the strong magnetic property and environmental beneficial behavior Fe3O4 NPs were used to modify local bentonite clay. The prepared magnetite intercalated Bentonite clay composite (Fe3O4-AC) structure and magnetic property were confirmed by powder X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infra-red spectroscopy (FTIR), scanning electron microscope (SEM) and vibrating sample magnetometer (VSM). The prepared Fe3O4-AC composite has shown a superior adsorption efficiency to Congo red (CR) dye over acid activated bentonite clay (AC). The enhanced adsorption of the Fe3O4 NPs intercalated in the layer of bentonite could be ascribed to the enhanced surface area and the prevention of the activated clay agglomeration. The optimum removal efficiency was analyzed using Response Surface Methodology (RSM) based Box-Benhken Design (BBD). The optimum conditions for maximum adsorption % removal were found to 94.9% at 105 min, 0.6 g Fe3O4-AC composite, 10 mg. L−1, and pH =4. The adsorption isotherms and Kinetics process were indicated that the experimental data are well fitted to Langmuir and pseudo-second-order models.